Hệ thống làm mát “Cold Tube” sử dụng một nửa năng lượng của máy điều hòa không khí

Sử dụng cơ chế hút nhiệt lượng tỏa ra từ cơ thể người, Cold Tube tạo ra một không gian mát mẻ không kém như ngồi trong các căn phòng sử dụng điều hòa không khí truyền thống.

Máy điều hòa không khí là một thiết bị giúp làm mát không gian văn phòng và nhà ở rất hiệu quả. Nhưng chúng thường tiêu tốn một lượng lớn điện năng trong quá trình sử dụng. Và đây rõ ràng là vấn đề lớn nhất của điều hòa.

Chính vì vậy một nhóm các nhà khoa học đã và đang phát triển giải pháp thay thế cho điều hòa trong những tháng mùa hè. Giải pháp đo có tên Cold Tube. Hệ thống này hoạt động bằng cách hấp thụ nhiệt từ cơ thể người tỏa ra, nhờ giảm tới một nửa lượng điện năng sử dụng so với các hệ thống làm mát truyền thống.

Sự tiêu tốn quá nhiều điện năng của máy điều hòa đã thúc đẩy sự ra đời của một loạt các giải pháp thân thiện với môi trường, từ các thiết bị sử dụng hơi sương để làm mát đến các thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời tạo ra nước nóng cùng lúc. Vào năm 2018, tỷ phú Richard Branson thậm chí còn phát động cuộc thi với trị giá giải thưởng 3 triệu USD nhằm cải tiến điều hòa tiết kiệm điện năng hơn.

Cùng chung ý tưởng đó, nhóm nghiên cứu Cold Tube đang tính xây dựng điều hòa thế hệ mới, giúp làm mát hiệu quả hơn.

Các nhà khoa học đến từ Đại học British Columbia, Đại học Princeton, Đại học California, Berkeley và Trung tâm Singapore-ETH đã tìm ra giải pháp hướng tới quá trình hút ẩm, một chức năng quan trọng của hệ thống điều hòa hiện nay.

Một thành viên trong dự án, Adam Rysanek đến từ Đại học British Columbia cho biết: “Máy điều hòa không khí hoạt động bằng cách làm mát và hút ẩm không khí xung quanh chúng ta. Nhưng nó rất đắt đỏ và không thân thiện với môi trường. Hệ thống Cold Tube hoạt động bằng cách hấp thụ nhiệt trực tiếp phát ra từ bức xạ của người trong phòng mà không cần phải mát luồng không khi đi qua da của họ. Nhờ đó nó giúp tiết kiệm đáng kể năng lượng”.

Hệ thống sẽ tận dụng lượng nhiệt tự nhiên được hút từ bề mặt nóng hơn sang bề mặt lạnh hơn thông qua bức xạ và cách bố trí các tấm tường hoặc trần hình chữ nhật có nước lạnh chạy qua. Tất nhiên chúng được bọc trong một lớp màng kín khí và ngăn ẩm để tránh sự tích tụ hơi nước.

Lớp màng này cho phép bức xạ đi qua và mỗi khi có một người đứng cạnh bức tường hoặc ở bên dưới trần nhà, nơi đặt các tấm này, nhiệt độ cơ thể sẽ tỏa ra và được các tấm làm lạnh này hút vào, từ đó tạo ra cảm giác mát mẻ mà không cần hút ẩm trong không khí.

Cold Tube đã được đưa vào thử nghiệm ở Singapore vào năm ngoái. Hầu hết 55 người tham gia thử nghiệm cho biết đều cảm thấy sự “mát mẻ” và thoải mái bất chấp nhiệt độ trong căn phòng đó là 30 độ C.

Eric Teitelbaum, một thành viên thuộc nhóm nghiên cứu cho biết: “Vì hệ thống Cold Tube giúp cho mọi người cảm thấy mát mẻ mà không phải hút độ ẩm trong không khí, chúng tôi tin Cold Tube có thể giúp giảm tớ 50% mức tiêu thụ năng lượng của điều hòa truyền thống trong các không gian thích hợp”.

Các nhà nghiên cứu tin rằng, thiết kế hiện tại của Cold Tube rất phù hợp cho các sự kiện ngoài trời, chẳng hạn như hội chợ mùa hè, buổi hòa nhạc và các khu chợ. Tuy nhiên mục đích chính của nó vẫn là tiếp tục cải tiến nhằm thay thế cho điều hòa truyền thống trong gia đình, văn phòng.

Vì Cold Tube không can thiệp tới nhiệt độ và độ ẩm không khí trong nhà nên người dùng hoàn toàn có thể mở toang cửa sổ đến đón gió trời ngay cả trong những ngày hè nóng nực. Cold Tube hứa hẹn sẽ trở thành hệ thống làm mát tối ưu cho nhiều ngôi nhà ở Bắc Mỹ và các nền kinh tế đang phát triển trong thời gian tới.

Nghiên cứu về hệ thống Cold Tube đã đã được đăng trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences mới đây.